LAPORAN AKHIR
PENELITIAN FUNDAMENTAL
Mekanisme Molekuler Sitotoksisitas
Ekstrak Daun Jati Belanda Terhadap Sel Kanker
TIM PENGUSUL
Dr. Muhammad Da’i
, S.Si., M.Si., Apt.
(0617047401)
Rosita Melannisa, M.Si., S.Si., Apt.
(0607037602)
Ika Trisharyanti D.K., M.Farm., S.Si., Apt. (0619037901)
dibiayai oleh:
Koordinasi Perguruan Tinggi Wilayah VI, Kemendikbud RI, sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian Nomor:
008/K6/KL/SP/2013, Tanggal 16 Mei 2013
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
SURAKARTA
DESEMBER
2013
RINGKASAN
PRAKATA
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas segala nikmat yang telah diberikan kepada kami.
Alhamdulillah, kami telah dapat menyelesaikan laporan akhir penelitian hibah fundamental dengan judul Mekanisme Molekuler Sitotoksisitas Ekstrak Daun Jati Belanda Terhadap Sel Kanker, harapan kami semoga hasil yang dicapai dapat bermanfaat.
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ……….. 1
RINGKASAN ... 2
PRAKATA……….. 3
DAFTAR ISI……….. 4
DAFTAR TABEL……… 5
DAFTAR GAMBAR……… 6
BAB I PENDAHULUAN... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 11
BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN………. 19
BAB IV METODE PENELITIAN……… 21
BAB V HASIL YANG DICAPAI……… 26
BAB VI RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA……… 27
BAB VII KESIMPULAN ……….. 36
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Rekapitulasi spot-spot dalam ekstrak etanol daun jati belanda ...26
Tabel 2. Kurva baku penetapan kadar rutin dalam ekstrak daun Jati Belanda...27
Tabel 3. Data sitotoksisitas terhadap sel WiDr ...28
Tabel 4. Hasil uji sitotoksisitas terhadap sel MCF-7 ...29
Tabel 5. Hasil uji sitotoksisitas terhadap sel HeLa...30
Tabel 6. Hasil uji sitotoksisitas terhadap sel T47D...31
Tabel 7. Hasil uji sitotoksisitas terhadap sel Vero...33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Strategi Menurunkan level cdk-4 ...13
Gambar 2. Daun Jati Belanda………..
Gambar 3. Hasil Uji KLT Fraksi Ekstrak Etanol Daun Jati Belanda. Fase diam silika gel GF254. Fase gerak Toluene : etil asetat : asam format (4:6:1) digunakan pada (a) pembanding tilarosied dan (b) ekstrak...26
Gambar 4. Hasil uji sitotoksistas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel WiDr, hasil uji diperoleh nilai IC , µg/mL ...28
Gambar 5. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel MCF- , diperoleh nilai IC , µg/mL...29
Gambar 6. Morfologi sel MCF-7 setelah uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel MCF-7...29
Gambar 7. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel HeLa, diperoleh nilai IC , µg/mL ...30
Gambar 8. Morfologi sel HeLa setelah uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel HeLa...31
Gambar 9. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel T47D, diperoleh nilai IC50 1806,22 µg/mL...32
Gambar 10. Morfologi sel T47D setelah uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel T47D ...32
Gambar 11. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap sel Vero, diperoleh nilai IC , µg/mL ...33
Gambar 12. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap perubahan morfologi sel Vero. ...34
Gambar 13. Morfologi sel MCF-7 uji apoptosis...35
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Kanker merupakan salah satu penyakit yang menyebabkan angka kematian
cukup tinggi di Indonesia maupun di dunia. Kanker merupakan pertumbuhan dan
perkembangan sel yang tidak terkontrol yang terjadi di dalam tubuh. Insidensi
berbagai jenis kanker mengalami peningkatan di negara-negara berkembang
(Garcia et al., 2007). Kanker payudara dan kanker serviks merupakan dua jenis
kanker yang paling sering terjadi pada wanita di Indonesia (Tjindarbumi &
Mangunkusumo, 2002). Perkembangan kanker seringkali dijumpai sudah dalam
stadium lanjut (metastatis) dan melibatkan mekanisme molekuler yang komplek
sehingga menimbulkan masalah dalam terapinya (Gibbsb, 2000).
Kemoterapi yang merupakan salah satu usaha pengobatan kanker stadium
lanjut paling memungkinkan masih sering menimbulkan kegagalan dikarenakan
rendahnya selektifitas obat-obat antikanker. Usaha penemuan obat antikanker yang
aman dan selektif terhadap pengobatan dan pencegahan kanker khususnya yang
berasal dari tanaman obat perlu untuk dilakukan. Beberapa obat antikanker yang
berasal dari tanaman telah digunakan pada kemoterapi kanker secara efektif.
Alkaloid vincristine dan vinblastine merupakan contoh obat antikanker yang telah
lama digunakan dan diketahui mekanisme molekulernya begitu juga dengan taxol
(Cragg & Newman, 2005). Teori ilmiah mengenai pengaruh molekuler tanaman obat
yang berkhasiat antikanker terhadap sel kanker sangat diperlukan untuk
pengembangan obat antikanker yang aman dan selektif.
Tanaman Jati Belanda terutama bagian daunnya telah lama digunakan pada
pengobatan tradisional dan telah banyak diteliti. Tanaman ini secara tradisional
digunakan sebagai teh penurun berat badan; pengobatan beberapa penyakit seperti
malaria, diare, raja singa, gangguan hati dan ginjal, serta wasir; dan dapat
menstimulasi konstraksi rahim (Anonim, 2009). Aktivitas antibakteri dan antiviral
Jati belanda juga telah dilaporkan (Felipe et al., 2006; Tumbel, 2009). Selain itu,
ekstrak etanol daun Jati belanda terbukti dapat menghambat aktivitas lipase
pankreas (Iswantini et al., 2011) dan ekstrak airnya menurunkan kadar lipid pada
Potensi daun Jati Belanda terhadap aktivitas antikanker perlu untuk
dieksplorasi lebih lanjut. Penelitian awal oleh tim membuktikan efek sitotoksik
ekstrak etanol daun Jati Belanda pada sel kanker payudara T47D. Hasil ini sejalan
dengan penelitian Nascimento et al. (1990) pada sel KB. Senyawa procyanidin B-2
yang diisolasi dari tanaman ini memperlihatkan aktivitas sitotoksik pada sel Raji
dan sel melanoma tetapi tidak aktif terhadap sel kanker paru A-549 (Kashiwada et
al., 1992; Ito et al., 2002). Berdasarkan penelitian di atas, mekanisme molekuler
sitotoksisitas pada sel kanker oleh ekstrak etanol daun Jati Belanda perlu untuk
dipelajari sehingga mendukung pengembangannya sebagai obat antikanker yang
aman dan selektif.
Perumusan masalah yang dapat disampaikan berdasarkan uraian di atas
adalah:
1. Apakah ekstrak etanol daun Jati Belanda memiliki aktivitas antiproliferatif yang
selektif terhadap sel kanker?
2. Apakah ekstrak etanol daun Jati Belanda dapat menghambat ekspresi
protein-protein yang memacu terjadinya proliferasi sel kanker payudara?
3. Apakah ekstrak etanol daun Jati Belanda dapat memacu apoptosis sel kanker dan
mempengaruhi ekspresi protein-protein yang mengatur terjadinya apoptosis
pada sel kanker?
B. Tujuan Khusus
Penelitian ini dilakukan untuk menentukan selektifitas aktivitas sitotoksik
ekstrak etanol daun Jati Belanda terhadap beberapa sel kanker secara in vitro.
Penelitian dilakukan untuk mengkaji aktivitas antiproliferatif dan mekanisme
antikanker ekstrak etanol daun Jati Belanda dengan pengamatan pada ekspresi
protein yang berpengaruh pada proliferasi sel kanker melalui uji doubling time dan
flow cytometry. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan mempelajari pengaruh
molekulernya pada pemacuan apoptosis sel kanker dengan metode double stainning.
Mekanisme molekuler dipelajari dengan metode imunositokkimia dan western blott.
C. Urgensi Penelitian
Penggunaan obat-obat herbal mengalami peningkatan di seluruh dunia
perawatan kesehatan untuk mencegah dan mengobati berbagai macam penyakit
lebih mudah diterima oleh tubuh dengan efek samping yang minimal. Bukti ilmiah
mengenai keamanan dan efektivitas terapi dengan produk herbal dapat
memperkuat penggunaanya sebagai alternatif dari pengobatan modern (Pal &
Shukla, 2003). Saat ini, Indonesia sedang mengembangkan penelitian mengenai 9
tanaman obat unggulan menjadi fitofarmaka termasuk didalamnya adalah bahan
utama pada penelitian ini yaitu daun Jati Belanda (Guazuma ulmifolia) menjadi
penurun kolesterol dan antidiabetes (Dewoto, 2007).
Penggunaan obat herbal untuk penyakit kanker juga mengalami
peningkatan, di samping perkembangan penelitian untuk mendapatkan senyawa
anti kanker baru yang berasal dari tanaman obat tradisional. Pengobatan kanker
pada saat ini masih menimbulkan masalah pada selektifitas dan keamanan serta
efek samping pada sel normal. Peningkatan ilmu pengetahuan terkait mekanisme
molekuler dan patofisiologi kanker manusia mendorong pengembangan obat
antikanker pada target molekuler sehingga diharapkan dapat menghasilkan obat
antikanker dengan efektifitas yang lebih besar dan toksisitas yang lebih rendah
(Gibbsb, 2000). Beberapa agen antikanker yang berasal dari tanaman seperti
vincristine, vinblastine dan taxol telah terbukti efektif. Senyawa-senyawa tersebut
mempunyai target molekuler spesifik pada penghambatan proliferasi sel kanker
(Cragg & Newman, 2005). Pengembangan penelitian obat antikanker yang berasal
dari tanaman obat sangat memerlukan penelusuran mekanisme molekuler untuk
menunjang keefektifan terapi dengan obat herbal dan keamanannya.
Potensi daun Jati Belanda sebagai kekayaan khasanah pengobatan berbasis
tanaman obat di Indonesia perlu terus ditingkatkan. Penggunaan daun Jati Belanda
oleh masyarakat telah mengakar dalam budaya pengobatan tradisional dan
penelitiannya sebagai penurun kolesterol dan antidiabetes telah berkembang.
Penelitian awal yang mengungkap adanya aktivitas antikanker daun jati Belanda
perlu dilanjutkan. Penelitian ini akan mengungkap selektifitas aktivitas sitotoksik
ekstrak etanol daun Jati Belanda dengan berbasis pada uji aktivitas in vitro terhadap
beberapa sel kanker dan dilanjutkan uji doubling time dan pengamatan apoptosis sel
kanker dengan double staining. Pengaruh molekuler ekstrak etanol daun Jati
Belanda secara spesifik pada cell cycle diamati dengan flow cytometry. Kajian pada
pengatur proliferasi dan apoptosis sehingga dapat mengungkapkan mekanisme
molekuler daun Jati Belanda sebagai antikanker. Terungkapnya hal tersebut
memberikan dasar ilmiah untuk pengembangan ilmu pengetahuan terkait aktivitas
ekstrak etanol daun Jati Belanda sebagai antikanker baik secara in vitro maupun in
vivo. Hasil penelitian ini dalam jangka panjang mendukung pengembangan ekstrak
etanol daun Jati Belanda yang lebih efektif dan aman karena mekanisme
molekulernya telah diketahui. Perkembangan pembangunan di bidang kesehatan
akan meningkat khususnya pada pengembangan penggunaan preparat tanaman Jati
Belanda ke arah obat herbal terstandar dan fitofarmaka dengan adanya teori ilmiah
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kanker dan terapi kanker
Kanker merupakan salah satu penyakit yang menyebabkan angka kematian
cukup tinggi di Indonesia maupun di dunia. Penyakit kanker terdiri dari paling
sedikit 100 jenis, di Amerika jumlah pasien meninggal mencapai 553.400 dari total
penderita 1.268.000 (Greenlee et al., 2001). Penelitian yang sama menunjukan
bahwa kanker menempati peringkat ke dua sebagai penyebab kematian setelah
penyakit jantung. Penderita kanker di Indonesia sekitar 4,3% dan menduduki
peringkat ke 6 penyebab kematian (Anonim, 1998). Kanker leher rahim dan kanker
payudara memiliki tingkat insidensi tinggi pada wanita dari berbagai jenis kanker
(Tjindarbumi & Mangunkusumo, 2002).
Kanker merupakan pertumbuhan sel yang tidak terkontrol diikuti dengan
proses invasi ke jaringan sekitar dan penyebaran (metastasis) ke bagian tubuh yang
lain. Kanker pada dasarnya merupakan sel dengan proliferasi yang tak terkendali
akibat kerusakan gen, utamanya pada regulator daur sel (Sher, 1996). Pertumbuhan
kanker merupakan proses mikroevolusioner yang dapat berlangsung dalam
beberapa bulan atau beberapa tahun (Albert, 1994). Proses pertumbuhan ini
dinamakan karsinogenesis, dimulai dari satu sel kanker yang memperbanyak diri
dan membentuk koloni kecil dalam jaringan yang sama. Selanjutnya terjadi
perubahan genetik (seperti aktivasi onkogen) yang menyebabkan koloni dari sel
abnormal ini menjadi malignan (Scheneider, 1997).
Kanker terjadi karena adanya perubahan mendasar dalam fisiologi sel yang
akhirnya tumbuh menjadi malignan. Secara umum, ciri-ciri dari sel kanker adalah:
a) Memiliki kemampuan mencukupi sinyal pertumbuhan sendiri yang dapat
memacu daur sel. b) Insensitivitas terhadap anti faktor pertumbuhan yang
menyebabkan daur sel tidak terhenti. c) Kehilangan kemampuan apoptosis
(kemampuan melakukan program bunuh diri), sehingga sel tersebut terus
bertambah. d) Invasi ke jaringan lain dan masuk ke peredaran darah, sehingga dapat
mengalami metastasis. e) Potensi replikasi yang tidak terbatas (immortal). f)
Kemampuan untuk membentuk saluran darah ke sel kanker (angiogenesis)
Beberapa usaha pengobatan terhadap kanker telah dilakukan secara
intensif, yaitu dengan pembedahan, kemoterapi dan radioterapi. Diantara ketiga
cara tersebut, kemoterapi merupakan pilihan pengobatan yang paling
memungkinkan untuk pengobatan kanker pada stadium lanjut (sudah metastasis).
Kemoterapi adalah cara pengobatan dengan menggunakan senyawa kimia yang
bekerja langsung pada sel kanker. Beberapa agen kemoterapi yang sering digunakan
dalam pengobatan kanker payudara adalah Adriamycin (doxorubicin), Aredia
(pamidronate disodium), Cytoxan (cyclophosphamide), Ellence (epirubicin),
Fareston (toremifene), Tamoxifen (Nolvadex), Taxol (paclitaxel), dan Taxotere
(docetaxel). Kegagalan yang sering terjadi dalam usaha pengobatan kanker,
utamanya melalui kemoterapi, lebih dikarenakan rendahnya selektifitas obat-obat
anti kanker dan sensitivitas sel kanker itu sendiri terhadap agen kemoterapi. Usaha
penemuan obat baru yang aman dan selektif terhadap pengobatan dan pencegahan
kanker dengan mengetahui pengaruh molekuler terhadap sel kanker perlu untuk
dilakukan.
Pendekatan terapi kanker dapat dilakukan dengan menghambat
perkembangan sel kanker tersebut baik melalui pemacuan apoptosis dan
penghambatan daur sel yang dapat teramati secara in vitro. Proses terbentuknya sel
kanker umumnya disebabkan oleh tidak terkendalinya proliferasi sel, maka
pengembangan obat-obat antikanker dapat diarahkan pada regulasi daur sel dan
dan kontrol cekpoint (Saphiro & Harper, 1999), faktor pertumbuhan dan signal
faktor pertumbuhan (Gibbsa, 2000), penghambatan angiogenesis (Keshet & Bens
Sasson, 1999), dan pemacuan apoptosis (Fisher, 1994).
Salah satu strategi pengembangan obat anti kanker adalah penemuan
senyawa baru yang mendasarkan target aksinya pada gen-gen yang mengatur
pertumbuhan, diferensiasi, dan kematian sel. Pengembangan obat antikanker
dengan didasarkan pada regulasi cell cycle (Gambar 1) diarahkan pada
penghambatan terjadinya proses pembelahan sel, sehingga senyawa ataupun
protein yang diberikan kepada penderita dapat mencegah terjadinya sintesis DNA
dan mitosis. Pada berbagai kasus kanker, sering ditandai dengan hilangnya pRb,
inaktivasi p16INK4, amplifikasi Cdk-4 dan meningkatnya ekspresi Cyclin D1 yang
akan memacu proliferasi sel kanker. Strategi pengembangan obat antikanker pada
meningkatkan ekspresi p16INK4. Secara ringkas, strategi tersebut sesuai dengan
gambar 3 (Saphiro & Harper 1999). Sel kanker dapat dihambat pertumbuhannya
pada fase G2M pada cell cycle. Sel mengalami pertumbuhan dan sintesis protein
pada fase G2 sehingga cukup untuk kelangsungan hidup dua sel yang akan terbentuk
dan siap untuk masuk ke fase M dan mengalami pembelahan menjadi dua sel yang
identik. Penghambatan sel pada fase G2M ini dikaitkan dengan peningkatan expresi
protein p21 Waf/CIP. Protein tersebut merupakan inhibitor siklus sel yang berperan
penting pada regulasi siklus sel. Peningkatan ekspresi protein p21 tersebut terkait
erat dengan terjadinya apoptosis pada sel. Ekspresi protein p21 dapat terjadi baik
tergantung maupun tidak tergantung pada perubahan ekspresi protein p53 (Harper
et al., 1993; Michieli et al., 1994; Zeng & El-Deiry et al., 1996).
Gambar 1. Strategi menurunkan level cdk4 yang memodulasi progresi cell
cycle
Kematian sel merupakan proses normal yang berfungsi untuk perbaikan
jaringan dan penghilangan sel yang rusak yang mungkin berbahaya bagi tubuh.
Apoptosis merupakan kematian sel yang terprogram atau program bunuh diri sel
yang memerlukan mRNA dan sintesis protein tertentu (King, 2000). Apoptosis dapat
dipacu melalui jalur ekstrinsik dan intrinsik yang melibatkan protein intraseluler
caspase. Hal tersebut mendorong untuk dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap
ekspresi protein-protein yang terkait dengan regulasi siklus sel maupun apoptosis.
Penelitian ini diarahkan untuk mengetahui pengaruh molekuler pada protein p53,
p21, cdc-2, caspase-3/6/7/9 dan PARP serta PUMA dan BAX yang terkait langsung
dengan regulasi siklus sel fase G2M dan apoptosis.
B. Jati Belanda
Jati Belanda telah lama dikenal oleh masyarakat di dunia. Tanaman ini
(Gambar 2) dikenal sebagai jati blanda (Sumatra); jati londo dan jatos landi (Jawa);
Bastard cedar di Inggris; Orme d’amerique (Perancis) dan Guasima di Meksiko
(Dep.Kes.RI., 2008). Kedudukan tanaman jati belanda dalam sistem tumbuhan
diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magniliopsida
Anak kelas : Dilleniidae
Ordo : Malvales
Famili : Sterculiaceae
Genus : Guazuma
Species : Guazuma ulmifolia Lamk. (Anonim, 2009)
Gambar 2. Daun Jati Belanda
Kandungan kimia dalam tanaman ini dilaporkan dalam beberapa penelitian.
adalah senyawa tanin dan musilago. Penelitian awal oleh tim menunjukkan
kandungan senyawa golongan alkaloid, flavonoid, minyak atsiri, dan polifenol
(Melannisa et al., 2011). Sukandar et al. (2009) melaporkan kandungan alkaloid,
flavonoid, tanin, dan terpenoid pada simplisia dan ekstrak air. Adanya cyanogenic
termasuk salah satu dari 9 tanaman obat unggulan yang sedang dikembangkan
penelitiannya menjadi fitofarmaka menjadi penurun kolesterol dan antidiabetes
(Dewoto, 2007). Berdasarkan Farmakope Herbal Indonesia (2008), kualitas ekstrak
etanol daun Jati Belanda ditandai dengan kandungan flavonoid 3,2% (sebagai
kuersetin) dan keberadaan senyawa tilirosida.
Tanaman Jati Belanda terutama bagian daunnya telah lama digunakan pada
pengobatan tradisional dan telah banyak diteliti. Tanaman ini secara tradisional
digunakan sebagai teh penurun berat badan; pengobatan beberapa penyakit seperti
malaria, diare, raja singa, gangguan hati dan ginjal, serta wasir; dan dapat
menstimulasi konstraksi rahim (Anonim, 2009). Ekstrak air dan ekstrak etil asetat
daun Jati Belanda menghambat herpes bovine virus dan virus polio dengan metode
plague assay (Felipe etal., 2006). Aktivitas antibakteri ekstrak metanolnya terhadap
Escherichia coli telah dibuktikan pada penelitian Tumbel (2009). Selain itu, ekstrak
etanol daunnya terbukti dapat menghambat aktivitas lipase pankreas (Iswantini et
al., 2011) dan ekstrak airnya menurunkan kadar lipid pada tikus (Sukandar et al.,
2009). Aktivitas antidiabetes dari tanaman ini telah diteliti (Alonso-Castro &
Salazar-Olivo, 2008). Ekstrak etanol daun Jati Belanda tidak bersifat toksik pada
tikus (Utomo, 2008).
Potensi daun Jati Belanda terhadap aktivitas antikanker perlu untuk
dieksplorasi lebih lanjut. Penelitian awal oleh tim membuktikan efek sitotoksik
ekstrak etanol daun Jati Belanda pada sel kanker payudara T47D. Hasil ini sejalan
dengan penelitian Nascimento (1990) pada sel KB. Senyawa procyanidin B-2 yang
diisolasi dari tanaman ini memperlihatkan aktivitas sitotoksik pada sel Raji dan sel
melanoma tetapi tidak aktif terhadap sel kanker paru A-549 (Kashiwada et al., 1992;
Ito et al., 2002). Berdasarkan penelitian di atas, mekanisme molekuler sitotoksisitas
pada sel kanker oleh ekstrak etanol daun Jati Belanda perlu untuk dipelajari
sehingga dapat memberikan dasar ilmiah yang kuat untuk pengembangan sebagai
obat antikanker yang aman dan selektif.
C. Pengembangan Tanaman Obat Tradisional sebagai Antikanker
Penggunaan obat-obat herbal mengalami peningkatan di seluruh dunia
terutama di negara berkembang. Selain murah, penggunaan obat herbal dalam
lebih mudah diterima oleh tubuh dengan efek samping yang minimal. Bukti ilmiah
mengenai keamanan dan efektivitas terapi dengan produk herbal dapat
memperkuat penggunaanya sebagai alternatif dari pengobatan modern (Pal &
Shukla, 2003). Penggunaan obat herbal untuk penyakit kanker juga mengalami
peningkatan. Sekitar 7-48% pasien yang telah didiagnosis kanker menggunakan
pengobatan herbal (Gratus, 2009). Penggunaan tanaman obat tersebut sering kali
dikembangkan berdasarkan penggunaannya secara empiris atau berdasarkan kajian
etnobotani-nya (Heinrich, 2003).
Sebagian besar penelitian tanaman obat telah diarahkan pada pemahaman
yang lebih baik dari efek farmakologisnya selain kajian fitokimianya (Heinrich,
2003). Selain itu, perkembangan penelitian tersebut juga diarahkan untuk
mendapatkan senyawa anti kanker baru yang berasal dari tanaman obat tradisional.
Beberapa agen antikanker yang berasal dari tanaman seperti vincristine, vinblastine
dan taxol telah terbukti efektif. Senyawa-senyawa tersebut mempunyai target
molekuler spesifik pada penghambatan proliferasi sel kanker (Cragg & Newman,
2005).
Perkembangan penelitian mengenai pengobatan kanker berupaya untuk
meningkatkan selektifitas dan keamanannya serta mengurangi efek samping pada
sel normal. Peningkatan ilmu pengetahuan terkait mekanisme molekuler dan
patofisiologi kanker manusia mendorong pengembangan obat antikanker pada
target molekuler sehingga diharapkan dapat menghasilkan obat antikanker dengan
efektifitas yang lebih besar dan toksisitas yang lebih rendah (Gibbsb, 2000).
Identifikasi agen antikanker selain didasarkan pada kajian etnobotani dan fitokimia
tetapi juga berbasis uji sitotoksik secara in vitro dan in vivo. Kelemahan uji
sitotoksik yang belum dapat menggambarkan kompleksitas kanker pada manusia
dapat diatasi dengan perkembangan ilmu pengetahuan khususnya biologi molekuler
(Gibbsb, 2000) sehingga penelitian dapat diarahkan target molekuler yang spesifik
seperti sinyal transduksi, regulasi cell cycle, apoptosis dan angiogenesis (Hanahan &
Wienberg, 2000).
Uji sitotoksik adalah uji toksisitas secara in vitro menggunakan kultur sel
yang digunakan untuk mendeteksi adanya aktivitas antikanker suatu senyawa atau
bahan alam yang berpotensi sebagai antikanker. Informasi yang didapat secara in
MTT assay merupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk uji sitotoksik.
Metode ini mengukur proliferasi sel secara kolorimetrik dan telah diadopsi sebagai
alat tes kolorimetri cepat untuk kelangsungan hidup sel (MTT assay) dan dapat
mengidentifikasi selektifitas senyawa uji berdasarkan respon sitotoksik dan
resistensi pada berbagai jenis sel kanker (Chabner & Jr, 2005). Beberapa tanaman
dapat memberikan respon pada beberapa sel kanker tertentu tetapi tidak pada sel
yang lain. Penelitian Ueda et al. (2002) menunjukkan selektifitas Coscinium
fenestratum terhadap selektif terhadap sel kanker paru metastatik (A549 LLC dan
B16-BL6), sementara Hydnophytum formicarum dan Streptocaulan juventas
menunjukkan aktivitas selektif pada sel kanker HeLa dan A549. Penelitian ini pada
tahap awal akan ditujukan untuk mengetahui selektifitas ekstrak etanol daun Jati
Belanda terhadap beberapa sel kanker seperti Hela, T47D dan MCF7.
Uji sitotoksik secara in vitro dapat dilanjutkan pada pengamatan seluler dan
level molekuler untuk mengetahui target molekuler efek sitotoksik tersebut.
Pengamatan perubahan dapat diarahkan pada target molekuler yang spesifik seperti
sinyal transduksi, regulasi cell cycle, apoptosis dan angiogenesis. Adanya perubahan
morfologi karakteristik dan fragmentasi DNA menunjukkan aktivitas antiproliferatif
terjadi karena induksi apoptosis telah diamati pada penelitian beberapa tanaman
obat (Ueda et al., 2002). Mekanisme aktivitas sitotoksik ekstrak etanol daun Jati
Belanda pada penelitian ini akan dimulai dengan pengamatan pada level seluler
terhadap regulasi cell cycle dan apoptosis.
Penelusuran mekanisme molekuler dapat dilakukan dengan mengamati
level ekspresi protein-protein tertentu (Kuo et al., 2005; Malikova et al., 2006).
Regulasi cell cycle berdasarkan aktivasi cyclins dan cyclin-dependent kinases (CDKs)
yang menginisiasi perpindahan sel dari fase G1 ke fase S dan dari fase G2 berlanjut
ke mitosis. Kanker sering kali disebabkan aktivitas cyclin-dependent kinase yang
tidak terkontrol oleh inhibitor cell cycle seperti p21 (Malikova et al., 2006).
Pengamatan ekspresi protein regulator cell cycle merupakan salah satu penelusuran
mekanisme molekuler yang spesifik. Induksi apoptosis pada sel tumor dinilai sangat
berguna dalam terapi dan pencegahan kanker. Berbagai bahan alam telah terbukti
memiliki kemampuan menginduksi apoptosis pada sel kanker yang berasal dari
manusia (Taraphdar et al., 2001). Penelitian ini akan diarahkan pada penelusuran
immunositokimia dan western blott pada gen/protein yang terlibat pada regulasi
siklus sel fase G2M seperti p53, p21 dan cdc-2 serta protein-protein yang terlibat
pada proses apoptosis seperti p53, BAX, PUMA, Caspase-3, Caspase-7, Caspase-8,
DAFTAR PUSTAKA
Albert, B. (1994). Moleculer Biology of the Cell. 3rd ed. Garland Publisher.Inc. New York and
London.
Alonso-Castro, A.J., dan Salazar-Olivo, L.A. (2008). The anti-diabetic properties of
Guazumaulmifolia Lam are mediated by the stimulation of glucose uptake in normal and diabetic adipocytes without inducing adipogenesis. Journal of Ethnopharmacology. Volume 118. Issue 2. Pages 252–256.
Anonim (1998). Profil Kesehatan Indonesia. Depkes RI. Jakarta.
Anonim (2009). Guazuma ulmifolia Lamk, Laporan Penelitian Laboratorium Penetapan Mutu dan Keamanan Ekstrak. Fakultas Farmasi. Universitas Muhammdiyah Surakarta. Surakarta.
Chabner, B. A., & Jr, T. G. R. (2005). Chemotherapy and the war on cancer. Breast,
5(January).
Cragg, G. M., & Newman, D. J. (2005). Plants as a source of anti-cancer agents. Journal of ethnopharmacology, 100(1-2), 72-9. doi:10.1016/j.jep.2005.05.011
Dep. Kes. RI. (2008). Farmakope Herbal Indonesia. edisi 1. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta.
Dewoto, H. R. (2007). Pengembangan Obat Tradisional Indonesia Menjadi Fitofarmaka *.
Universitas Stuttgart, 205-211.
Felipe, A. M. M., Rincão, V. P., Benati, F. J., Linhares, R. E. C., Galina, K. J., de Toledo, C. E. M.,
Lopes, G. C., et al. (2006). Antiviral effect of Guazuma ulmifolia and Stryphnodendron adstringens on poliovirus and bovine herpesvirus. Biological & pharmaceutical
bulletin, 29(6), 1092-5. Retrieved from
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16754999
Fisher, D.E. (1994). Apoptosis in cancer therapy: crossing the threshold. Cell. 78,539-542.
Garcia M., Jemal A., Ward E.M., Center M.M., Hao Y., Siegel R.L. and Thun M.J. (2007) Global Cancer Facts & Figures 2007. Atlanta. GA: American Cancer Society.
Gibbsa, J.B. (2000). Anticancer drug targets: growth factors and growth factor signaling. J.
Clin Invest. 105. 9-13.
Gibbsb, J. B. (2000). Mechanism-based target identification and drug discovery in cancer
research. Science (New York, N.Y.), 287(5460), 1969-73. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10720316
Greenlee, R.T., Hill-Harmon, M.B., Murray,T. and Thun, M. (2001). Cancer Statistics, 2001.
Hanahan, D. and Wienberg, R.A. (2000) The Hallmarks of Cancer. Cell. Vol 100. 57-70.
Harper, J.W., Adami, G.R., Wei, N., Keyomarsi, K. and Elledge, S.J. (1993). The p21 Cdk-interacting protein Cip1 is a potent inhibitor of G1 cyclin-dependent kinases. Cell.
75. 805–816.
Heinrich, M. (2003). Ethnobotany and natural products: the search for new molecules, new treatments of old diseases or a better understanding of indigenous cultures? Current topics in medicinal chemistry, 3(2), 141-54. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12570770
Iswantini, D., Silitonga, R. F., Martatilofa, E., & Darusman, L. K. (2011). Zingiber cassumunar, Guazuma ulmifolia, and Murraya paniculata Extracts as Antiobesity: In Vitro Inhibitory Effect on Pancreatic. HAYATI Journal of Biosciences, 18(1), 6-10. doi:10.4308/hjb.18.1.6
Ito, H., Kobayashi, E., Li, Sh., Hatano, T., Sugita, D., Kubo, N., Shimura, S., Itoh, Y., Tokuda, H., Nishino, H., and Yoshida, T. (2002). Antitumor Activity Of Compounds Isolated From Leaves Of Eriobotrya Japonica. J Agric Food Chem. 50 8: 2400-3.
Kashiwada, Y., Nonaka, G., Nishioka, I., Chang, Jj., and Lee, Kh. (1992). Antitumor Agents, 129, Tannins And Related Compounds As Selective Cytotoxic Agents, J Nat Prod. 55 8: 1033-43.
Keshet, E. and Bens Sasson, S.A. (1999). Anticancer drug targets: approching angiogenesis.
J. Clin. Inves. 104(11). 1497-1501.
King, R.J.B. (2000). Cancer Biology. 2nd ed. Pearson Education Limited. London.
Kuo, P.-L., Hsu, Y.-L., Chang, C.-H., & Lin, C.-C. (2005). The mechanism of ellipticine-induced apoptosis and cell cycle arrest in human breast MCF-7 cancer cells. Cancer letters,
223(2), 293-301. doi:10.1016/j.canlet.2004.09.046
Malikova, J., Zdarilova, A., & Hlobilkova, A. (2006). Effects of sanguinarine and chelerythrine on the cell cycle and apoptosis. Biomedical papers of the Medical Faculty
of the University Palacký, Olomouc, Czechoslovakia, 150(1), 5-12. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16936897
Michieli, P., Chedid, M., Lin, D., Pierce, J., Mercer, E. and Givol, D. (1994). Induction of WAF1/CIP1 by a p53 independent pathway. Cancer Res. 54, 3391–3395.
Melannisa, R., Kusumowati, I.T.D, Da’i, M. dan Yuliani, R. (2011) Efek Sitotoksik Daun Maitan, Daun Senggani dan Daun Jati Belanda Terhadap Sel Kanker Payudara T47D disampaikan pada Kongres Ilmiah XIX dan Rapat Kerja Nasional IAI 2011, 28-30 Oktoner 2011, Manado.
Pal, S. K., & Shukla, Y. (2003). MINI-REVIEW Herbal Medicine: Current Status and the Future. Cancer, 4(80), 281-288.
Scheneider, A.K. (1997). Cancer Genetics, Encyclopedia of Human Biology. 2nd Ed. Academic
Press.New York.
Seigler, D. S. (2005). Cyanogenic glycosides and menisdaurin from Guazuma ulmifolia, Ostrya virgininana, Tiquilia plicata and Tiquilia canescens. Phytochemistry, 66(13), 1567-80. doi:10.1016/j.phytochem.2005.02.021
Shapiro, G.I., and Harper, J.W. (1999). Anticancer drug targets: daur sel and chekpoint control. J. Clin. Invest. 104. 1645-1653.
Sher , C.J. (1996). Cancer cell cycles. Science. 274, 1672-1676.
Sukandar, E. Y., Farmakologi, K. K., Klinik, F., & Farmasi, S. (n.d.). Pengaruh Pemberian Ekstrak Air Daun Jati Belanda ( Guazuma Ulmifolia Lamk .) terhadap Kadar Lipid Darah pada Tikus Jantan, 102-115.
Taraphdar, A. K., Roy, M., & Bhattacharya, R. K. (n.d.). Natural products as inducers of apoptosis: Implication for cancer therapy and prevention. Current.
Tjindarbumi, D. and Mangunkusumo, R. (2002). Cancer In Indonesia, Present and Future.
Jpn J Clin Oncol. 32(Supplement 1) S17-S21.
Tumbel, M. (2009). Uji Daya Hambat Ekstrak Metanol Daun Jati Belanda ( Guazuma ulmifolia , Lamk ) terhadap Pertumbuhan Eschericia coli Inhibition Assay of Jati Belanda Leaves ( Guazuma ulmifolia , Lamk ) to the Growth of Eschericia coli PENDAHULUAN Ketika pengobatan modern , 85-91.
Ueda, J.-ya, Tezuka, Y., Banskota, A. H., Tran, Q. L., Tran, Q. K., Harimaya, Y., Saiki, I., et al. (2002). Antiproliferative Activity of Vietnamese Medicinal Plants. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 25(6), 753-760. doi:10.1248/bpb.25.753
Utomo, A.W. (2008). Uji Toksisitas Akut Ekstrak Alkohol Daun Jati Belanda (Guazuma Ulmifolia Lamk) Pada Tikus Wistar. Karya Tulis Ilmiah. Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro. Semarang.
